盘条的预处理.

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• 去除氧化皮能力 : > 98 % (酸内也没有氧 化物)
• 剩余氧化皮量 : < 0.3 g/kg
这些盘条能被腐蚀吗?
• 锈斑:在金属表面没有铁锈时,就不可能被腐 蚀。 • 在氧化皮表面的轻微铁锈甚至可以用手擦拭轻 松去除时,会被腐蚀。 • 当然总变形量也有很大影响:从6.5mm拉到 4.8mm比从5.5mm拉到0.55mm安全。
润滑剂载体或涂层
与硼砂相比,PanCover4760 的优点 • 只需更低的浓度 • 在水中有高的溶解度 • 在室温下不会再结晶(停机时无需将槽子保持 高温) • 跟钢丝有更高的附着力 • 不吸水 • 极易适应周围环境 • 无硼砂 (Dramix佳密克丝粘合)
润滑剂载体或涂层
与PanCover4760相比,硼砂的优点 • 便宜…….
2.20
0.85
1.20 ±16m
1.60
3.00
6.00
工艺流程: 剥壳机 –矫直机– 高压水冲洗 – 中频炉 (预热) - 涂硼 用于高碳钢帘线盘条 : 5.5mm ,0.80%C Aalter,LOCA ( Shelbiville) -HP for Dramix 总长 ± 16m;成本:9.6 × 106 比法
!
拉伸变形剥壳
目标DL= 7 % •伸长量越小表面越不干净。 •但是伸长量太大又很有可能会造成盘 条表面损伤和裂纹,而且还不能保证 残余氧化物的基本减少量。
拉伸变形剥壳
目标DL = 7 % 实验已经证实即使对于 表面氧化皮较少的盘条 ,将伸长量提高到7%以 上也不能完全清除表面 铁皮。
实际生产中剥壳的一些基本问题
d p (D+2d) - p (D+d) DL = x 100 % = x 100 % D p (D+d)
d mm
5.5 6.5 8 10 12
D mm
79 93 114 143 171
d
D
通过弯曲和预加拉应力剥壳
• 外部结构的伸长量=弯曲伸长量+张力伸长量 • 对于直径为5.5mm的盘条,使用直径为85mm的 滑轮,需要多大的预拉力才能使外部结构延伸 总量达到7%?
-6
氧化物的摩尔体 特性 积比金属的原子 的体积 1.76 2.1 2.14 塑性变形小 硬脆,耐磨,具有磁性 硬脆,耐磨
氧化皮
标 准
• • • • • • • 总量 g/m2: min 4.5 - max 7;标准 5.5 厚度(微米): 15 弯曲后氧化皮去除量: 最少 95 - 98% 结构: FeO/Fe3O4: 2/5 没有机械损伤(处理) 无氧化铁皮压入钢丝基体:钢铁表面光滑。 FeO没有转化为Fe3 O4
为何去除氧化皮
氧化皮
• 氧化皮碎屑掉入润滑剂盒将 随钢丝进入模具,影响润滑 效果并再次造成表面损伤和 模具损耗。 • 氧化皮碎屑掉入润滑剂盒将集聚在压力腔内。 • 因此,即使是去除氧化皮的钢丝,也要每天更 换一半润滑剂,尤其是在用随后要讲的工艺7的 情况下。
去除氧化皮
• 化学法:盐酸酸洗与硫酸剥壳或机械剥壳配合 使用。 (技术:见其他文件 ) • 机械法:机械剥壳 通常用于拉丝前。 • 机械法:喷砂剥壳 通常用于拉丝前。 • 通常在酸洗或剥壳后涂覆:Cu,硼砂(Na2BO4 ),石灰( Ca(OH)2 ) 磷化:一种 Fe或其他金属形成的磷化复合物。
如果已经接受腐蚀的盘条但是没有酸洗工 序怎么办?
• 铁锈只能通过后序的酸洗和喷砂法去除的。 • 如果工厂里没有这些工艺,这样就会存在问题 。以下这些措施可以稍微减少危害程度: -安装更多的旋转钢刷; -这些盘条仅用于小变形; -低速拉拔。
喷 砂
• 喷砂技术是将细小的固体颗粒发射到任何物体 的表面。 • 喷射的速度由实际的应用所决定。 • 喷砂技术应用于不同方面 -清理表面:去除氧化物或涂料。 -表面强化:提供压缩应力(发射喷丸)或者表 面粗加工(例如:改善盘条表面润滑,增大地 板瓷砖的摩擦)。 • 现在已经应用了通过喷砂去除氧化皮工艺。
喷砂剥壳和机械剥壳的对比
• 喷砂可以更好的去除氧化物,并且还可以应用 于氧化皮不可去除的盘条和被腐蚀的盘条。 • 机械剥壳的投资较少且维护成本较低,尤其是 喷砂机需要频繁的停机维护,对整个DWD线 的使用是一个不利因素。
机械剥壳与酸洗剥壳的对比
机械剥壳与酸洗剥壳的对比
• 在DWD线上,机械剥壳与酸洗剥壳比较的额 外成本: 155 比利时法郎/吨:机械产量较低, 每吨工时增多,润滑剂消耗量增大,模具和滑 轮磨损增加。 • 特殊的盘条质量必须用机械剥壳-不是所有的供 应商都能做到。 • 对于氧化皮可去除的盘条:那就更加严格了 • 上面的两种情况都会极大的降低盘条弹性。 • 当氧化皮量较多时,用机械剥壳处理氧化物时 可能有难度。别的工厂已经开始利用废酸再利 用了。
预处理线: 工艺 3
1.00 0.85 3.00 ±18m 8.00
3.50
工艺流程:OSR 剥壳机 –矫直机– 喷砂 – 涂硼
用于高碳钢帘线盘条 :5.5mm ,0.80%C Aalter - Beksa - CBSC
总长 ± 18m;成本: 6 × 106 比法
预处理线: 工艺 4
3.00 ±7 m 2.00
• 化学特征反映出的其他问题 • 关于作业线的制定 通过涂镀溶液后需要一段距离用来干燥涂 镀层,如使用中频炉或热水加热钢丝达到以较 短的作业线获得较高浓度的硼砂。
剥壳机
OSB
剥壳机
OSL
剥壳机
DESTRA variant of OSL
剥壳机
OSR 2盘2轮系统, 2个吹扫,矫直机内外支架, 去除各种 类型氧化皮
剥壳机
• • GSG: 粗盘条 (直径>8mm): 正在 Hemiksem实验。 BENG 改进了GSG 钢刷剥壳机 -线材所受钢刷的作用力很小 (<10N) -可与OSR剥壳机结合使用
预处理线: 工艺 1
. t 2.20 0.8 5 1.20 4.0 1.6 0 7.00 ±28m 3.00 6.00
Fra Baidu bibliotek
d p (D+2d) - p (D+d) DL = x 100 % = x 100 % D p (D+d) d D mm mm E.g. DL = 7 %
d
D
5.5 6.5 8 10 12
? ? ? ? ?
弯曲变形剥壳
• 盘条经过一组导轮反复弯曲使的盘条表面结构 得以伸长。 • 滑轮直径与延伸率的关系
通过弯曲和预加拉应力剥壳
• 弯曲延伸量: DL = d/D x 100 % = 6.47 • 张力延伸量:DL = 0.53 % = s / 210 Gpa s = 1112 N/mm² !!! F=sxA = 1112 N/mm² x p/4 (5.5mm)² = 26420 N ~ 2642 kg
预处理线: 工艺 5
1.0 ±4 m 1.5
工艺流程: OSR剥壳机 – 干粉润滑剂喷涂 用于 HICA 线材盘条 : 6.5mm , 0.75%C – 线材 专利 Hemiksem - Cimaf 总长 ± 4m;成本: 0.8 × 106 比法
预处理线: 工艺 6
3.0 ±4m m
工艺流程: OSR剥壳机 – 旋转钢刷 用于LOCA 钢丝盘条:6.5mm 、 5.5mm Dramix BZBP - Rö sler 总长: ± 4m:成本:1.8 × 106 比法
弯曲变形剥壳
• 利用塑性/弹性差距的方法: -基体材料:钢:韧性 -氧化皮:氧化物:脆性 • 弯曲过程中: – 基体表层发生塑性变形, 被拉伸。 – 氧化皮不能随基体一同拉伸 , – 导致基体与氧化皮结合力失效: 氧化皮脱落。
弯曲变形剥壳
• 盘条经过一组导轮反复弯曲使的盘条表面结构 得以伸长。 • 滑轮直径与延伸率的关系
盘条预处理: 剥壳和喷砂
TS-03-034
氧化皮
• Fe2O3 (三氧化二铁) (1%) • Fe3O4 (四氧化三铁) (30 %) • FeO (氧化亚铁) (70%)
热轧盘条 表面氧化 皮的正常分布
性质不同的氧化物
显微硬度 N/mm2 FeO Fe 3O4 Fe 2O3 3000 5000 10000 14,9 *10-6 热膨胀系数 1/° C 12,2 *10
否 可能两条线 共用一条 是 是
机器 负压工作
否 是 否 否
占地面积 (两线之 间)
小 大 小 小
润滑剂载体或涂层
硼砂 • Na2B4O7.5 H2O • 槽子温度:90°C • 长度:3m 速度: +-90 m/min • 烘干区:4-6 m • 浓度:330 g/l (+-20 g/l) • 钢丝上硼砂含量:5 g/m2
后序清理和修整
• 钢丝球清理 将钢丝球装在一个简单的盒子里。 • 旋转钢刷清理 一个或者多个旋转钢刷固定在盘条周围 。 • 气体吹扫清理 用一根里面充高压气体的管子。
后序清理和修整
• 高压水冲洗 两个水发射喷枪以100L/min的流量喷射,相互 对着喷射以防止水从封口的地方漏出,整个装 置还带有一个离心过滤器的氧化物过滤系统。 • 酸洗槽 一个酸洗槽带一个清理酸雾的酸洗涤塔,后面 有一个水帘。
润滑剂载体或涂层
DCC18 (Bekaert and Traxit) • 润滑剂: 60% 不饱和脂肪酸;30% NA2SO4; 5% Ca(OH)2;3% 硼砂, 剩余2%为水和杂质。 • 仅适用于IPH盘条 (低附着力) • 适用于干式拉丝机DCC (dry coating carrier)
润滑剂载体或涂层
预处理线: 工艺 7
1.0 m ±2 m
工艺流程: OSR、OSB 或其他剥壳机
用于 LOCA 钢丝盘条: 6.5mm 、5.5mm –镀锌钢 丝
用于 HICA 钢丝盘条 : ≥0.60%C – 镀锌钢丝 总长 ± 2m;成本: 0.3 to 0.6 × 106 比法
最新发展方向
• ROTARC :等离子束清洗(摩恩2001 ) • OTOMEC 剥壳处理线 ( JV1 - 2/2001 ) – 预处理线有以下组件构成 OSR 剥壳机 旋转钢刷 H2SO4 酸洗+水洗 磷化 + 水洗 涂硼+烘干 – 总长 : 9.3m + 附加烘干长度
为何去除氧化皮
氧化皮
• 氧化皮比钢丝基体硬且塑性差。 • 在拉拔过程中,氧化皮将断裂呈 鳞状,大部分氧化皮会嵌入钢丝。 • 这样将导致钢丝基体表面损伤,在损伤处产生 更大的变形。 • 这种硬脆的氧化皮还能导致模具和导轮损耗增 加。
为何去除氧化皮
氧化皮
• 另一方面, 钢丝在拉拔前会涂 覆某种涂层。 • 当带着氧化皮一同拉拔时, 氧化皮会脱落并露出没有涂层的钢丝基体。 • 没有涂层的基体将直接与拉丝模接触并导致冷 焊(粘着磨损),从而破坏钢丝表面,使模耗 增加。
工艺流程: OSL 剥壳机 –矫直机– 高压水洗 – 酸 洗 – 水洗 – 热水洗(预热) - 涂硼 用于高碳钢帘线盘条 : 5.5mm ,0.80%C BEKSA - Dyersburg - Rogers - BMB - CBSC
预处理线总长 ± 28m;成本 :10.5 × 106比法
预处理线: 工艺 2
后序清理和修整
• 放射状刷毛旋转钢刷 两对圆盘刷子与盘条成一定角度摆放,并带有 一个校准机制以确保刷子在盘条上有一个恒定 的压力,且与刷子的磨损无关。 • 轴向刷毛旋转
去除氧化物系统
成本价格 (* )
汇流槽 抽气管道 机械传送带 气动传送带 低 很高 高 高
连续作 业线
否 否 是 是
控制收集容 器
润滑剂载体或涂层
PanCover4760 • 45% Na2SiO3,45% K2SO4,5% Na2SO4,5% 合成聚合物? • 槽内温度: 90°C • 浓度: – 盘条 DD: 200 +/- 20 g/l – 盘条 IPH: 80 +/- 10 g/l – 钢丝 IPH: 50 +/- 10 g/l
2.00
工艺流程: OSR 剥壳机 – 旋转钢刷 – 涂镀层镀液 (涂镀 ZEL700AB - ZEL500 - Pancover 4760/1) 用于HICA钢丝盘条 : 5.5mm , 0.75%C,镀锌钢丝 B&S BZB - BEKSA - BMBA 用于LOCA钢丝盘条 : 6.5mm、5.5mm Dramix BZBP - Dramix Moen - BEKSA 总长 ± 7m; 成本: 3 × 106 比法
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